Escreva a estrutura de Lewis para cada uma das substâncias abaixo, e atribua a carga formal para o átomo correto, quando necessário.
a.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa escrever a estrutura de Lewis para o ácido nítrico, que é . Isso faz parte da matéria de Química, especificamente da parte de estruturas de Lewis, que representam como os átomos estão ligados e distribuem seus elétrons em uma molécula. Para isso, vamos precisar contar os elétrons de valência, organizar os átomos e distribuir os elétrons para cumprir as regras da estrutura de Lewis, além de atribuir as cargas formais corretamente.

Passo 2

Primeiro, vamos contar o total de elétrons de valência na molécula. A tem:
  • Hidrogênio (H): 1 átomo × 1 elétron = 1 elétron
  • Nitrogênio (N): 1 átomo × 5 elétrons = 5 elétrons
  • Oxigênio (O): 3 átomos × 6 elétrons = 18 elétrons
Total de elétrons de valência = elétrons.

Passo 3

Agora, vamos esboçar a estrutura básica. Normalmente, o hidrogênio forma apenas uma ligação e não carrega elétrons não compartilhados. O nitrogênio será o átomo central, ligado aos três oxigênios e ao hidrogênio. Assim:
   H
   |
N - O
   |
  O

Passo 4

Em seguida, distribuímos os elétrons para satisfazer a regra do octeto para cada átomo. Começamos conectando o nitrogênio aos oxigênios e ao hidrogênio com ligações simples:
  • Cada ligação simples usa 2 elétrons.
  • Temos 4 ligações simples (N-H e N-O x3), o que consome elétrons.
  • Restam elétrons para distribuir como pares de elétrons não compartilhados.

Passo 5

Distribuímos os 16 elétrons restantes nos oxigênios e no nitrogênio para completar seus octetos:
  • Cada oxigênio precisa de 6 elétrons (3 pares) além da ligação com o nitrogênio.
  • Com três oxigênios, precisamos de elétrons, mas só temos 16 disponíveis.
  • Isso indica que precisamos formar ligações múltiplas para satisfazer a regra do octeto.

Passo 6

Vamos transformar uma das ligações N-O simples em uma ligação dupla, economizando 2 elétrons:
  • Agora, teremos uma ligação dupla e duas ligações simples.
  • Contamos novamente:
    • Ligações: 4 ligações × 2 elétrons = 8 elétrons
    • Pares não compartilhados: 16 elétrons
    • Distribuindo:
      • Oxigênio com ligação dupla: 4 elétrons não compartilhados
      • Oxigênios com ligações simples: cada um tem 6 elétrons não compartilhados
      • Total: elétrons

Passo 7

Agora, atribuímos as cargas formais para verificar a estabilidade da estrutura:
A fórmula para carga formal é:
éêéãé
  • Nitrogênio (N):
  • Oxigênio com ligação dupla:
  • Oxigênios com ligações simples:
  • Hidrogênio (H):

Passo 8

A estrutura final de Lewis para com as cargas formais é:

Resposta

A estrutura de Lewis para com as cargas formais atribuídas é:
Onde:
  • O nitrogênio tem uma carga formal de +1.
  • Um oxigênio com uma ligação dupla não tem carga formal.
  • O oxigênio com ligação simples tem uma carga formal de -1.
  • O hidrogênio não possui carga formal.

Exercícios relacionados

Escreva a estrutura de Lewis para cada uma das substâncias abaixo, e atribua a carga formal para o átomo correto, quando necessário.
b.
Escreva a estrutura de Lewis para cada uma das substâncias abaixo, e atribua a carga formal para o átomo correto, quando necessário.
j.
Escreva a estrutura de Lewis para cada uma das substâncias abaixo, e atribua a carga formal para o átomo correto, quando necessário.
d.
Escreva a estrutura de Lewis para cada uma das substâncias abaixo, e atribua a carga formal para o átomo correto, quando necessário.
f.